说到阻塞,首先得说说I/O等待。I/O等待是不可避免的,那么既然有了等待,就会有阻塞,但是注意,我们说的阻塞是指当前发起I/O操作的进程被阻塞
同步阻塞I/O便是指,当进程调用某些涉及I/O操作的系统调用或库函数时,比如accept()(注意accept也算在了i/o操作)、send()、recv()等,进程便暂停下来,等待I/O操作完成再继续运行。这是一种简单而有
效的I/O模型,它可以和多进程结合起来有效的利用CPU资源,但是代价就是多进程的大量内存开销。
同步阻塞 进程坐水,就不能烧粥
同步非阻塞 类似于用一个进程坐水,烧粥. while(true){if… if… } 好处就是一个进程处理多个i/o请求. 劣势就是需要不停的轮询.
区别在于等不等待数据就绪. 因为数据占了等待的80%时间. 同步非阻塞的优势就是一个进程里同时处理多个I/O操作。
在同步阻塞I/O中,进程实际上等待的时间可能包括两部分,一个是等待数据的就绪,另一个是等待数
据的复制,对于网络I/O来说,前者的时间可能要更长一些。
与此不同的是,同步非阻塞I/O的调用不会等待数据的就绪,如果数据不可读或者不可写,它会立即返
回告诉进程。
比如我们使用非阻塞recv()接收网络数据的时候,如果网卡缓冲区中没有可接收的数据,函数就及时返回,告诉进程没有数据可读了。相比于阻塞I/O,这种非阻塞I/O结合反复的轮询来尝试
数据是否就绪,防止进程被阻塞,最大的好处便在于可以在一个进程里同时处理多个I/O操作。但正是由于需要进程执行多次的轮询来查看数据是否就绪,这花费了大量的CPU时间,使得进程处于忙碌等待状态。
非阻塞I/O一般只针对网络I/O有效,我们只要在socket的选项设置中使用O_NONBLOCK即可,这样对于该socket的send()或recv()便采用非阻塞方式。
如果服务器想要同时接收多个TCP连接的数据,就必须轮流对每个socket调用接收数据的方法,比如recv()。不管这些socket有没有可以接收的数据,都要询问一遍,假如大部分socket并没有数据可以接收,那么进程便会浪费很多CPU时间用于检查这些socket,这显然不是我们所希望看到的。
同步和异步,阻塞和非阻塞,有些混用,其实它们完全不是一回事,而且它们修饰的对象也不相同。
阻塞和非阻塞是指当进程访问的数据如果尚未就绪,进程是否需要等待,简单说这相当于函数内部的实现区别,也就是未就绪时是直接返回还是等待就绪;
而同步和异步是指访问数据的机制,同步一般指主动请求并等待I/O操作完毕的方式,当数据就绪后在读写的时候必须阻塞(区别就绪与读写二个阶段,同步的读写必须阻塞),异步则指主动请求数据后便可以继续处理其它任务,随后等待I/O,操作完毕的通知,这可以使进程在数据读写时也不阻塞。(等待”通知”)
多数情况下,Web服务器对这些请求采用基于队列的自由竞争,通过多执行流(多进程或多线程)来充分占 用CPU以及I/O资源,减少任何无辜的等待时间,这其中包括了很多种具体实现的并发策略,
在实际应用中,特别是Web服务器,同时处理大量的文件描述符是必不可少的.多路I/O就绪通知的出现,提供了对大量文件描述符就绪检查的高性能方案,它允许进程(比如电子屏,会闻到各个饭馆做好饭菜的味道)通过一种方法来同时监视所有文件描述符,并可以快速获得所有就绪的文件描述符,然后只针对这些文件描述符进行数据访问。
回到买面条的故事中,假如你不止买了一份面条,还在其它几个小吃店买了饺子、粥、馅饼等,因为一起逛街的朋友看到你的面条后也饿了。这些东西都需要时间来等待制作。在同步非阻塞I/O模型中,你
要轮流不停的去各个小吃店询问进度,痛苦不堪。现在引入多路I/O就绪通知后,小吃城管理处给大厅安装了一块电子屏幕,以后所有小吃店的食物做好后,都会显示在屏幕上,这可真是个好消息,你只需
要间隔性的看看大屏幕就可以了,也许你还可以同时逛逛附近的商店,在不远处也可以看到大屏幕。
多路就绪:1.强调多路. 2.只针对请求数据是否就绪.不针对i/o读写
epoll针对的是这样的场景.
select, epoll都只需要进程(我)被动接收到数据就绪(面条)”通知”.符合异步的定义. 不需要一直在饭馆等(同步阻塞).或轮询(同步非阻塞).
注：1.上面的内容主要来自《构建高性能Web站点》